Wetenschappers werken aan twee kandidaatvaccins die niet koel hoeven te blijven.

Als de vaccins – die gemaakt worden met behulp van virussen die normaliter planten en bacteriën treffen – veilig en effectief blijken te zijn, kunnen ze een enorm verschil gaan maken, zo is de verwachting. Want doordat de vaccins niet gekoeld hoeven te blijven, is het een stuk gemakkelijker om ze te verspreiden.

Ingrediënten
De onderzoekers beschrijven de kandidaatvaccins in het blad Journal of the American Chemical Society. Het gaat om twee vaccins met opmerkelijke ingrediënten. Zo is het ene vaccin gemaakt met behulp van een virus dat het normaliter op planten heeft voorzien. En het andere vaccin is gemaakt met behulp van een bacteriofaag: een virus dat bacteriën infecteert.

Productie
Beide vaccins worden wel op vergelijkbare wijze gemaakt. De onderzoekers infecteren planten en bacteriën met de virusdeeltjes, waarna het virus zich in de gastheren gaat vermenigvuldigen. Zo worden miljoenen virusdeeltjes verkregen. Die worden vervolgens gekoppeld aan een klein stukje van het spike-eiwit dat aan de buitenzijde van het coronavirus te vinden is. Het eindproduct lijkt in de ogen van ons immuunsysteem op een besmettelijk virus, maar in werkelijkheid kan het virus dieren en mensen niet infecteren. Toch komt het immuunsysteem in actie; het bereidt een immuunrespons voor die specifiek gericht is op het spike-eiwit. En het is die voorbereiding die ervoor zorgt dat een daadwerkelijke aanvaring met het coronavirus mild of zelfs zonder symptomen verloopt, zo is de hoop. De eerste experimenten met muizen zijn wat dat betreft veelbelovend. Beide kandidaatvaccins zorgden ervoor dat de dieren veel SARS-CoV-2-neutraliserende antistoffen aanmaakten.

Verspreiding
De op plantvirussen en bacteriofagen gebaseerde kandidaatvaccins hebben bovendien een aantal grote voordelen. Zo hoeven ze niet gekoeld te worden opgeslagen en vervoerd. Dat is met name goed nieuws voor slecht toegankelijke gebieden en regio’s waarin een (betrouwbaar) elektriciteitsnetwerk niet vanzelfsprekend is. “Wat zo opwindend is aan onze vaccintechnologie is dat deze thermisch stabiel is,” vertelt onderzoeker Nicole Steinmetz. “Dus kunnen we ook gemakkelijker gebieden bereiken waar het opzetten van ultrakoele vriezers of het rondrijden van vrachtwagens met deze vriezers aan boord niet mogelijk is.”

Micronaalden
Maar het feit dat de kandidaatvaccins niet onder de indruk zijn van wat hogere temperaturen heeft nog meer voordelen. Zo kunnen ze ook tijdens het productieproces wel wat hitte verdragen. En dat maakt ze heel geschikt voor toepassing in met micronaalden gevulde pleisters. Om dergelijke pleisters te maken, moeten de vaccins bij hoge temperaturen (bijna 100 graden Celsius) met een polymeer versmolten worden. Dat is voor deze kandidaatvaccins geen probleem. En dergelijke pleisters – die op de huid worden gedrukt, waarna het vaccin via de micronaalden langzaam en pijnloos in het lichaam wordt gebracht – maken het opnieuw gemakkelijker om het vaccin te verspreiden, zo denken de onderzoekers. Want in principe hoeft er bij deze wijze van toediening geen GGD-medewerker of arts aan te pas te komen; je kunt de pleister gewoon zelf op je arm drukken. “Stel je voor dat je deze vaccinpleisters per post naar de meest kwetsbare mensen zou kunnen sturen en ze daardoor niet hun huis uit hoeven en dus niet het risico lopen om besmet te worden,” aldus onderzoeker Jon Pokorski.

Eén keertje
Een bijkomend voordeel van deze aanpak is dat het vaccin – dat gedurende een maand langzaam door het lichaam wordt opgenomen – slechts één keer hoeft worden toegediend. “Als klinieken deze eenmalige dosis aanbieden aan mensen voor wie het heel lastig is om nog een tweede prik te komen halen, dan zou een groter deel van de populatie volledig beschermd zijn en hebben we een grotere kans dat we de verspreiding van het virus kunnen afremmen,” vertelt Pokorski.

SARS
Maar er is nog meer wat deze kandidaatvaccins veelbelovend maakt. Zo wijzen de experimenten met muizen uit dat de vaccins ook beschermen tegen SARS: een coronavirus dat in 2003 werd ontdekt en verschillende slachtoffers maakte. Het is te herleiden naar de stukjes van het spike-eiwit die de onderzoekers in hun vaccin hebben verwerkt. Eén van die uit SARS-CoV-2 afkomstige stukjes is vrijwel identiek aan een onderdeel van het originele SARS-virus. “Het geeft ons hoop op een potentieel pan-coronavirusvaccin dat bescherming biedt tegen toekomstige pandemieën,” aldus onderzoeker Matthew Shin.

Varianten
Als klap op de vuurpijl is dit stukje van het SARS-CoV-2-virus ook nog niet aangetast door de ons tot op heden bekende mutaties die het virus heeft ondergaan. Het suggereert dat de kandidaatvaccins tegen alle varianten even goed werken. Of dat echt zo is, wordt momenteel onderzocht.

De coronavaccins die nu worden toegediend herbergen ook een stukje van het spike-eiwit. Ze maken echter allemaal gebruik van stukjes die afkomstig zijn van de ‘bindende regio’, oftewel het deel van het spike-eiwit dat zich ook daadwerkelijk aan onze cellen bindt. En in die regio vinden veel mutaties plaats. Voor de nieuwe kandidaatvaccins hebben de onderzoekers gekozen voor stukjes spike-eiwit afkomstig uit een regio die zich niet direct aan onze cellen bindt en minder gevoelig is voor mutaties.

Hoe veelbelovend de vaccins ook zijn; toepassing ervan is nog ver weg. Zo moet nog worden aangetoond dat ze ook in mensen effectief en veilig zijn. En dergelijke klinische proeven kosten tijd. Of de vaccins in deze pandemie het verschil gaan maken, is dan ook afwachten. Maar zelfs als ze in de strijd tegen SARS-CoV-2 te laat komen, is het werk niet voor niets geweest, zo benadrukt Steinmetz. “Deze technologie (…) kan snel worden aangepast op de volgende bedreiging, het volgende virus X. We gebruiken dezelfde (van planten en bacteriofagen afkomstige, red.) nanodeeltjes, dezelfde polymeren, dezelfde apparatuur en dezelfde chemische processen om alles bij elkaar te brengen. De enige variabele is het antigeen (het stukje van het virus, red.) dat we op het oppervlak bevestigen.”